Cadre de lecture

Un cadre de lecture est une manière de découper une séquence de nucléotides en triplets consécutifs, ou codons, à partir d’une position donnée. Pour un même brin, trois cadres sont possibles selon le premier nucléotide choisi. Dans une molécule d’ADN bicaténaire, les deux orientations portent ainsi six cadres de lecture potentiels.

Cadre utilisé pour la traduction

Lors de la traduction, le ribosome lit l’ARN messager par groupes de trois nucléotides. Le site d’initiation et son contexte établissent le cadre qui associe chaque codon à un acide aminé selon le code génétique. Un déplacement d’un seul nucléotide modifie tous les triplets situés en aval et produit généralement une séquence protéique différente.

Un cadre de lecture ouvert est une succession de codons dépourvue de codon d’arrêt interne entre une limite de départ et une limite de fin. Sa présence constitue un indice de séquence codante, mais ne démontre pas à elle seule qu’un gène est transcrit ni traduit. Les cadres ouverts courts apparaissent fréquemment par hasard, et certains ARN possèdent plusieurs régions traduites.

Changements de cadre

Une insertion ou une délétion dont la longueur n’est pas un multiple de trois provoque une mutation avec décalage du cadre. Elle change les codons suivants et introduit souvent un arrêt prématuré. Une modification de trois nucléotides conserve au contraire le cadre, même si elle ajoute ou retire un acide aminé.

Le cadre peut aussi changer de manière programmée chez certains virus et organismes : des signaux de l’ARN font glisser le ribosome ou contournent un arrêt. Ces mécanismes régulés se distinguent d’une erreur aléatoire et permettent à des séquences qui se chevauchent de produire plusieurs protéines.